史建刚:探究ACAF减少术后C5神经根麻痹的作用机制

众所周知,C5神经根麻痹是后路手术最常见的并发症,平均发病率为8.3%(3.2%~28.6%)[1,2],患者多出现三角肌无力、无法抬肩等运动功能障碍,甚至发生上肢瘫痪症状,严重影响患者的满意度和生活质量[3,4]。可是产生C5神经根麻痹的原因较多,比如脊髓过度漂移、医源性神经损伤、脊髓血液供应受损、术后不稳定等,究竟是何原因导致C5神经根麻痹,这是困挠脊柱外科医师的大问题[5]。

最近史建刚教授团队通过临床研究,提出颈椎前路椎体骨化物复合体前移融合术(ACAF)在治疗严重后纵韧带骨化(OPLL)的患者时,C5神经根麻痹发生率明显降低,同时回顾性研究表明脊髓位置的恢复与C5神经根麻痹发生明显相关,但降低麻痹风险的具体机制我们尚不清楚[6]。

为了探究其具体作用机制,本文系统性分析了180例因严重OPLL行ACAF和单侧椎管成形术治疗的患者资料,测量MRI上关于脊髓位置的新参数:旋转角、偏移角和距离(见测量图)。分析结果发现:行ACAF比单侧椎管成形术的患者不仅脊髓旋转角和偏移角恢复更佳,并且脊髓能够逐渐回到原始位置(表1)。还发现:术前脊髓旋转角和偏移角较大的患者在术后发生C5神经根麻痹概率更大,而且术后角度恢复欠佳(表2)。

由此可见,脊髓位置与C5神经根麻痹密切相关,而ACAF基于脊髓原位减压理论,“元神”归位——脊髓复位,能够减少C5神经根麻痹的发生率。


为什么颈椎术后容易发生C5神经根麻痹

众所周知,C5神经根麻痹主要以三角肌无力为临床特点。而三角肌主要由臂丛后侧束分支-腋神经支配。由于C5神经根分支作为组成臂丛后侧束的重要成员之一,长度较短,夹角较钝,加上C5水平位于颈椎前凸的顶点,更容易受到因脊髓旋转和漂移引发高张力的影响[7]。

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神经-肌肉反射弧示意图


为什么后路手术C5神经根麻痹发生率如此之高

虽然后路手术通过扩大颈椎椎管,借助“弓弦效应”使脊髓向后漂移,能够起到间接减压颈腹侧脊髓的作用,临床上较安全、有效,但是通过长期随访发现,患者术后颈椎活动度减少,并且由于骨化物的进展或颈椎出现后凸畸形,神经功能会发生进一步恶化[8,9]。尤其是对于极宽且严重OPLL的患者,即使椎管后部减压宽度超过17mm,椎管横径变化超过70%,脊髓的减压往往也不充分[10]。

由此可见,后路手术容易出现脊髓旋转和过度移位,导致脊髓漂移,进而牵拉神经根,增加C5神经根麻痹的风险[11-13]。

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椎管成形术与椎板切除术C5神经根麻痹机制示意图


导致C5神经根麻痹的其他原因

过去研究的热点集中于脊髓漂移理论,但最近的研究发现术前脊髓旋转角与C5神经根麻痹也密切相关——术前脊髓旋转角度越高,C5神经根麻痹的发生率也越高[14]。Odate等人认为减压范围过大和减压方式不对称导致脊髓移位,是颈前路减压融合术C5麻痹发生的主要原因[15]。

同样,椎管成形术脊髓不对称移位也增加了C5神经根麻痹的风险[16]。研究报道脊髓不对称减压会引发脊髓医源性旋转[17-19]。Chugh等人也认为脊髓旋转程度越高和脊髓移位距离越大,C5神经根张力也越高,C5神经根麻痹的概率也越大[20]。由于脊髓位置是另一个影响C5神经根麻痹的重要因素,所以恢复脊髓原始位置非常重要。


ACAF能够有效预防C5神经根麻痹

回顾性分析长征医院180例因严重OPLL患者行ACAF(96例)和单侧椎管成形术(84例)的患者资料。测量了脊髓旋转角代表脊髓相对于人体冠状面的位置,脊髓偏移角代表脊髓相对人体矢状面的位置,脊髓距离代表水平面脊髓相对椎体的位置(测量方法如下图)。

史建刚:探究ACAF减少术后C5神经根麻痹的作用机制

研究结果表明行单侧椎管成形术的患者脊髓偏移角和旋转角恢复差,脊髓往后或开门侧移位。由于术后脊髓漂移和水平面减压不对称引发脊髓旋转,C5神经根麻痹发生率高达14.3%。而ACAF术后脊髓复位,减压方式对称,C5麻痹发生率很低(3.1%)[6,21,22](表1)。

史建刚:探究ACAF减少术后C5神经根麻痹的作用机制

‡p<0.05,同组数据相比较使用配对t检验

#p<0.05,两组之间数据相比较使用独立t检验

表1. ACAF(A组)和单侧椎管成形术(P组)脊髓位置恢复情况

同时还发现术后发生C5麻痹的患者不但术前旋转角和偏移角度较大,而且术后角度恢复也差,统计学差异显著。(表2)

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‡p<0.05,同组数据相比较使用配对t检验

#p<0.05,两组之间数据相比较使用独立t检验

表2.C5神经根麻痹发生组和不发生组脊髓角度恢复情况

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测量图

测量方法说明:选取MRI上横截面骨化物压迫平面,并取骨化物累及C3/4、C4/5或C5/6层面的角度和距离平均值作为参考指标。通过测量脊髓旋转角、偏移角、位移距离来反应脊髓位置恢复情况。根据Eskander等人基于T2加权成像(T2WI)的轴向平面所述,脊髓旋转角(脊髓相对于椎体的旋转)定义为连接双侧椎动脉(椎动脉线,VAL)的中点的连线与脊髓长轴的连线形成的夹角,(脊髓旋转=α-β,图C)[23]。偏移角定义为连接脊髓短轴中心点和VAL中心点的直线与VAL的中垂线形成的夹角,用黄色虚线表示(图D)。脊髓位移距离定义为脊髓短轴中点与VAL线之间的距离数值,用“d”表示(图D)。

无论前路还是后路手术,颈椎脊髓减压都强调“脊髓优先”的原则。史建刚教授基于这一原则,经过进一步科学研究论证,提出脊髓原位减压理论,发明ACAF技术。

首先,ACAF利用拧入螺钉时产生的拉力缓慢提拉椎体-骨化复合物(VOC),不但力度可控,能使硬脊膜逐步、缓慢地膨起,而且在椎管外完成整个提拉减压的过程,去除了前方凹凸不平的骨化后纵韧带压迫,解决了脊髓发生旋转和偏移的根本问题,脊髓逐渐回归原位[24]。

其次,ACAF减压方式直接、对称。它通过前移VOC的方法直接去除压迫,脊髓扩张(脊髓面积恢复)引起脊髓中心前移。由于扩大椎管后神经根张力牵拉,旋转角和偏移角恢复,脊髓回到椎管正中位置,防止了脊髓旋转状态下的过度漂移。

最后,ACAF无需切除颈椎后柱结构,VOC作为整体前移,术后作为重建椎管前壁的一部分,能够限制脊髓过度前移。由此可见,椎管成形术通过破坏颈椎后柱结构和椎管后壁,虽然能够扩大开门侧的椎管容积,但是由于巨大的骨化物仍在前方不变,脊髓被迫远离其原始位置,改变了旋转角和偏移角,脊髓后移,进而牵拉C5神经根,出现C5神经根麻痹[25,26]。


结论

由此可见,脊髓位置不可小觑,“脊髓复位”是脊柱外科医师需要考虑的新问题。

山穷水复疑无路,柳暗花明又一村。基于原位减压理论,ACAF为其开辟了一条阳光大道。它不但是一种符合客观规律的直接减压方式,而且为预防C5神经根麻痹提供了新动力和新方向。未来,史建刚教授团队以ACAF技术为马,以原位减压理论为方向,不断创新和完善(严格把握手术指针、谨防新的并发症等),不忘脊髓复位,砥砺前行,一定会实现防止(减少)C5神经根麻痹的梦想。


病例展示

病例一

典型病例:刘某,女性,69岁,因“四肢麻木、疼痛,伴行走不稳、排尿无力1年,加重1月”,保守治疗无效。术前MRI显示C2 – C7脊髓明显受压,脊髓曲度变直,脑脊液带消失,C2-C7后纵韧带骨化,术前脊髓旋转和偏移角分别为36.3°和14.2°术前JOA评分为9。

史建刚:探究ACAF减少术后C5神经根麻痹的作用机制

在海军军医大学附属长征医院行ACAF治疗(手术节段C2-C7),脊髓减压彻底,脊髓旋转和偏移角显著变小。末次随访时,脑脊液、脊髓面积恢复良好,脊髓旋转和偏移几乎接近0°,由于脊髓横截面面积和位置恢复,脊髓中心前移1mm,恢复原位,JOA评分提高到15分,改善率为75%。脊髓减压彻底,神经功能改善优异,且未发生C5神经根麻痹。

病例二

患者男性,46岁,主诉“双上肢麻木、无力、疼痛5年,加重1月”术前MRI显示C5-C7脊髓受压,骨化物压迫平面的脊髓旋转和偏移角分别为39.6°和17.4°。

史建刚:探究ACAF减少术后C5神经根麻痹的作用机制

在海军军医大学附属长征医院行C3-C7节段椎管成形术,脊髓间接减压但不完全,脊髓旋转和偏移角分别变为23.5°和13.6°,且术后出现右上肢不能上抬(C5神经根麻痹),原因可能是C4/5水平的右侧神经根由于偏右侧型骨化物压迫受到牵拉,加上脊髓向后漂移,麻痹侧神经根可能受到更大的张力。末次随访时,脑脊液、脊髓面积仍恢复较差,脊髓旋转和偏移角仍较大,脊髓向后漂移3.0mm,JOA评分由术前9改善到12,改善率为37.5%,仍残留部分麻木疼痛症状。


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